ch 9 - executia fundatiilor in prezenta apei
DESCRIPTION
Capitol 9 manual Geotehnica Executia Fundatiilor in Prezenta ApeiTRANSCRIPT
- ~.. ~'- - -
F'$- !:..;..
a ~_
Fil!. 9.~.shnpl~ c~z
a. .• G..;;._.~
dintr--'.1:
--l1Ig. ~f.-!mm ad:'Tnlun~rolu1 c~
\
c
c• ••
4
. b '
cn un rind de pa]pla~e.
DJGURi DIN ANROCAMENTE
a
~:1.2.
-
2/
1
214
Fig. 9.2. Diguri din anrocamcnte previizute Cll element de etan~are:.a --, en miez de beton; b - en miez de argij~; c- en perete de palplan~e; 1- strat permeabil; 2-
strat inpermeabil. .
de
Ill,fixatii de
in 'pam:nJ
Fln;,~. "'~1de et ar:: <I
de la p~28 de Z!~2eu fluid ~in figure.
9.2. ECRANE DE ETAN$ARE
bilitiitii uneia din celule nu antren~azii cedarea rO resivii a intreg~Ilui.~r.e.L~ _e 0 lcel, lame ru ce lilelor se alege ega cu iniiltimea Ii miisuratii- a8la
:suprafata terenylui. Batardourile celulare se utilizeazii la adincimi mari deapii, atingind 20 ... 25 m, la lucrii!,i de importantii deosebitii.
Un exemplu de utilizare in tara no astra a acestui sistem il constituie lucriirile sistemului hidroenergetic ~i de navigatie de la Portile de Fier (fig. 9.7).
Fin. 9.7. 13atardouri ell pereti simpli din paJpJan~e ~i diguri de pamlnt ~i batar-dou eeJuJar,utilizate pentru erearea ineintei de luel'u' in useat pe maluJ sting aJ Dunarii Ja Sistemul hidro
energetic ~i de navigatie de la Portile de FieI'.
216
1 ~)r· lr
7''- /1/,~ E . I d . I ~., d . v • bTerane e e etan~are Sll1t uerarl 199r.Qp'at!3~~,_a!:9rlta Impermea 1 1-
tat1IJD..t:,-lliLpot list;ra:b-a:tutede-15ime.!e de ara pe care Ie interce"Rteaza-. Procedeele de baza utilizaterae:x:ecu.tar.ea_ecranelor-de e.tanpre slnt"{orarea
~a._Initial, ecranele de etansare forate s-au realizat din piloti forati secanti;
neplini n'au-se 0 co nelitie-d e-~ezisten t-a.-;-ci-mimai-de-imperm ~a})iJit~te;pik/tii€rau nearmati, executati fie la rind, fie pe siirite.
~$a_~i perfeciionarea~stalatiilor specifice peretilor ingrop_~ti din_p:molH'i (EJse, Kelly, C.I.S. etc.) a cond~la--folosir-eaimensa a~stora-~i~realjz<l!~a ecranelor de etan~are. -Eazeletelinol~g~~e d~ SJxecutie_§i..nt_;,tcelea~i-Ga-~dn caiutperetilor-irrgropati:(y. cap, 8r mai p~in faza de lansare a car.casei.cl~lii.turi\.. Corp~~ eeranului se poate realiza din beton oJ)~nuit, din heton plastic sau din fllliaclefoliaj-autointaritor-. ---- --
~ld din .b.E:.tO}lo_bi~nuit est~Jig0-~i, drep~mare, nu lucreaza b\Q..~_atunci cind este ingjsJhat in ~u..£ti.u~c~'pJjbile de deformatii vertic ale s~utl'ansversale importante (djguri. haraje de pa~~.a.). Pe de alta parte,consumul de ciment este mare.-Ecranulainbeton plastic inlatura a'~este-----
. .
:,. "
-.. )~· ... .
· .~
. .· .. '..
~· ... .
. .....· .
~
.~· .
· .~. .
. .· .' . :...
· . ~· .
... . · .· .
. ' .. .. . .... .
217
~""""""."W//////1/1.·>.""""'W'////,/~ ""....:-..'{;1 C::.:\~-- --Fig. 9.8. Fazele de executie ale uuui ecran realizat eu fluid auto-
u intiiritor, folosind 0 instalatie tip Kelly ..
neajunsuri. Betanul plastic este un betan cu dazaj redus de ciment (100 ...~~n a carui re~ta se incl~d bentanita (30 ... 40 kgfm3), precum ~i
a_dltiyJ-e.arLii ean~ra atit lucrabiTItateanecesari'Cin-timpultllrnarii, cit §ipasibilitatea ca dup[;iDtariresa-preiadeformafijde ordinul centin~trilarsau chiar zecilar de centimetri.
Un procedeu riispindit de executare a ecranelor prin !.njectare este prezentat in figura 9.10
Fazele......de-executie- sint_ur~arele: -] - infigerea in piimint prin bat;;:;;-sau ~e a lInui prom metaJic H;II - profillli coborit la cot a prescrisii; -.] ] ] - "extragercaprin vibrare a profilllilli, coneomitent eu injectarea printr-o conduclii
fixatii dc ininw. profilului a unui mortar de cimcnt ~i argilii care umple amprcnta formafii-in 'panTIfit-dCprofil;- ---
Fluid u1 c!e faraj autaintaritar este 1arg fo1asit in Ere~iJ.llt_p'enJru Gcranede etaIT9are. 111-tim:p.u1:f.QJ:arii,_fluiduJ-su~tineJ5.8fe@tran~eii. La 12-:-::-24:pre 71..lIe 10.}'(~a in apera incepe priza urmata de intanrea flUiaului-care, aupa28 de zi1e are rezistenta unui martaI'. Faze1e de executie ale unui ecran realizatcu fluid autaintiiritor', in cazul falasiI'ii unei instala{ii'tip Kelly, sint aratatein figura 9.8. Graifarul incepe pr~~pa un l2.ana.!lprin~ A_piniilL agin..::...cimea prescrisa., dupa care se aFplasea~,_pentru ~ re~!iza ull.alt p'.an9.l!..pri~ar(impar) B identic. Se reintaarce ap.o.i,_pentEU_a_executa_p.ano.uLsecuncl~r_Q,_care este mai ingu~1, Obligind grajfarul sa sl:!p..f...~Ldin_martaruLanter.iar turnatin panouri1e-=--I.~i B ce sel'~esc astfe.l dr..epj,ghidaj. 0 alta tratare a rosturilar--. ~'-- .
nu mai-este necesara, cantindu-se pe a buna infra tire intre martarul turn atin panouri1e primare A, B ~ice1 din panoul secundaI' C.
_EcraDJuie_gra~i!lli mici, intre 40_~L.60cm,-~i cu_adincimi...de.pinaJa.10_m,~e pot executa prin sap are cu echipamente1e de tip EE (v. anexa II), alcatuitedinexcavatarul S. 1201 de al carui brat madificat se fixeaza a cup a in-versa(fig. 9.9).
~Qel~eJJ).p.ge iaI.:.~tedin betan sau betanplQ.stic au,. de r.egv1a,.grasimide 50 ... 60 em. --
I
~\
I
l~u.LRetete~__ ·~ata:-ae la
i mari de
I,'i!!. 9.! 1
apei} sub ~~1- eera" : -
Ep.;~in m('a~-D~~~
.&. -l'-=-
poale ..~genu(!..._-
avantajs- '1 .~
pe"' .... J-----masw'a \'La c
II
I',Ii.J
fl,I~
IIIm
I
Fig. 9.10. FazeJe de execu1ie ale unni ccran prin injcctarc:1 - profil metaJic H; ,,- zona anterior injcctata.
a
b
D
2
II- - uliJajuJ se deplaseaza pentru Infigcrca profiluJui pe 0 HOUa pozi\ie, urmiidl:dn-seprin suprapunerca cu amprenta injectat~crior, sase obtiJia co'ntiilUiiatca ecrJ!1ului.
CU procedeuJ descris se ob~in ecrane eu grosimi mici (sub un dccimctru).
, J' 2
218
Fi!i' 9.fI. Siiparea. ecranului cu echipamcntnl EE:] - excavator S-120 I sau r S-J 202; 2 - cilindru llral; 3 - brat modificat; 4- balansoar; S
cilindl'u cupti; fJ - cupa.
Utilizarile ecranelor d~_e.tan~are...slnt.multiple. Astfel, i!:!..Q.azulUI10r-ZLQ.pL~1c!!fi~~nllQ.i~1eDSiuni~111ari in pJa£d~ind coloana litologica punein w6i:1enfa prezenta unui strat argilos impermeabil la adincimi de eel mult40 ... 50111 (care pot fi atinse eu instalatiile de sap are existente),'o solutie
""
\
1J.I
+1
0.5
pal plan~ei.
O.G,-
uncleH e~tf "kU
g
l.!ID:fu'i..t
generali:din ~apf.~dului ~apd,oua pip-zsame. ;:E'U~
~J11
I
pril;('i •..jrane ~IJh lr~
--Pi·ineipjI ul u i----ajJei-3
'fo. iidir\ ie "eeare~e (!t'e
/lUIlilaj)ei ~~/,.<:.-,,,,,'
(9.2)
Fig. !).t:,. Ridicarca func1ului sapiituriiprin antrenarc hidrodinamiciL
--Q = q}J Ii: U, (m3fh),
Fig. 9.11. Put de colcctarc a apci:] - sorhul pompei; ~ - nIII'U iJl\·crs.
220
PericoluLceLmai.mare.Jegat..(1e..epuisl1leJl~lireet 11constituie antrenareaJ!idrodinamica sau sufozia. Dupa Cum s-a aratatilfcB.lfito}tJ1"3;-rir;p"';;Ffi>nnn.1.en
-1&J!rodue~ cfii~..~~~iCcureh~ul~i d.~vine~g~I~Ji __d~...~e.~r] _eontr~~I~cU,~l'eu- '4tatea panllntulm. In cazul sapa tUl:tLcu_galplan$e-.£l~.~fIguya 9.1;~,_sufj)zla.-se .
---marufesta prlll ridi\;area fundului sapaturii, 'puterniea afinal'e a pc\mintului9i aducel'ea acestuiain "stare deplUtire:-Continuarea pomparii apei nu mai al'esens in aceste eondi~ii. RentnLase_putea ajuQgeja eot_a_m-~~s5~6.§.A9i a seexecuta fundatia, se poate adopta una din urmatoarele solu~,ii:
- incetai:-e.Lpompar-ii_pinii_J£L~plerea gropii eu apa 9i apoi ~iipaJ'eapamintului sub_apL.<;i..heJQDarea sub apa;. - ----- - . \
- s'porirea fii?.ri-l2£!11Uan.9fi:pentru asigurarea unui coeficient de sigu-ranta fahLde ...sufuzie.(v. cap. 3):- - ------ - - ----1-- ' ,
- -' - tr~~erea la,~p'uismentJlLindil'-e,ct.AUt al'giJele, datol'itii coeziunii ridicate 9i pel'meabj}ita~ii fO&l'te reduse,
cn 9i riisipurile mari sau pietri9urile, clatOl'ita dimensiunilol' mal'i ale golu
ri]or 9i ale particulelol', sint pu~in susceptibile de a ajunge in stare de Plutirefsuh ac~iunea hidrodinamica. Paminturile eu san~e.ekmai_l}1ari de a da na9- itel'e ]3' sufozie sint p~mintu~i~edusa sau nula, Cu particule finel ~9i, totpdata, suficient de permeabile: nisipmile1fne, nisipmile fine pl'afoase)Drafmile nisipoase.---- - . ._----.-- I
'-Daci adineimea sapatmii nu_este mare, pompele se amplaseaza 1a~afata terenului, ca in figura 9.13. lnaltimea de aspiratie nu depage9te i3 ... 1m.
Pentru determinarea debitu]ui de pompat, se t)oate [email protected]!a_:Q = q' A, (m~fh)_ (9.1)
uncle A este suprafata sapatmii, iar q un debit specific pentI-u care se recor.:an~a val~)I'ile 0,16 la nisipuri fine, 0,24 la nisipuri mijloeii, 2.0(1 la niSJpurl marl.
~}luisment~ct dintr-o SaRatura.cu.pel'eti de palplange (Y. fig. 9.12),se poate folosi relatia:
~2l!rijiniri sin~ neetan98. in cazul sprijinirilor etange 0U palplange (fig.9.B,a) ~p~pji_t~unde plwfurio.ul gropii. ~ndul sapatUl'll se amenajeaw curante9i 9antur'L..care ~§ -conjlul.il_ap~~pr~-unul sau mal muJ1-~puncte de colectare(fig:-9.B, b); In cazul unui aflux d-eapa-abia-percelrtibil, este suficieI1Ui eva\Ouarea periodica a. apei acumulate, cu gi'\le~ile. La debite mai~. devin _
necesar~p'ompele. In-sa?:uLunor.debite foarte I@i~siITt-ihdieate'sprijiniril~=81 palplange. ~nctele de coleetare pot fi amenajate sub forma unor pu~uri,
pe fundul carora se e~ecuta un filtru invers (fig. 9.14).
I""------
p:-u_un '-",~I:ln"
~i -.::.~-
rto
I
t,
---------!tt1
Fig. 9.17. Coborirea generalii a nive1ului apei sullteranepentru a preveni ruperea hidraulicii a Iundului SCtp[tturii:]- excavatie; ;! - strat impermeabil; 3 - strat penneabil.
Fig. 9.13. Put-liltru:l-yal":;:; :!-nlufa~ .3-COJlrlucUi. de C(JiN~'lal'e: 4-con-tlueta de a~pjJ'atie (0 75 ... 100 mrn); 5 - tuJJ-fillJ'u 150.: .... 3(:~J H1W); (j - (lop din Jemn; 7 -- stl'at nltr~int 1(0,5 ... n11n);8- slrat fillrant I I (2 ... i 0 mm).
FiltreJe aeieulare sint tevi eu diametl'uLexte-__ ~ , h'O'_' __ -. ..•.- •
rior de5~ i)5clll, eu partea inferioard_ j)erfDrataper...2 m:;:i infa9urafa intr-o pima de sil'mi:1de cu-,
o
c
excayatiei, stratul de argila este supus presiunii Ii, eorespunzatoare diferenteide niyel dintre cele doua pinze de apa (fig. 9.17, a). Grosimeah a stratuluide argila la baza excavatiei poate fi insuficienta, astfel ineit se va produce l'idiCBrea (cedarea) fundului sapaturii sub aqiunea presiunii p = i/VIi (fig. 9.17, b).Pentru prevenirea aeestui fenomen, se recurge la coborirea generala a ni\'elului apei subterane (fig. 9.17, c).
1
Puturile filtre se executa in felul urmator (fig. 9.18): se formeaza I) gamaeu diametrul de 40 ... 60 em, pina Ja stratul impermeabil sau, daca aCfst luc~'unu este posibil, pina la 0 ac!ineime suficient de mare sub cota sapc\tul'ii. In
1.2 interiorul gaurii forate se introduce ·un tub de15 ... 30 cm diametru, pel'forat, in care este cohorita conducta de aspiratie a apei. Inainte de extragerea coJoanei de foraj din pamint, in "patiuJdintre coloana 9i tubul perforat se introcluc unulsau mai multe strate de material filtt'ant (pietri9,nisip mare), care funct·ioneaza ca un filtl'U inversintre p{m1int 9i tubul-filtru. Pe masmB "BaEza-rii filtrului invers, coloana de foraj este ridi-}J..cata: in tuhul-filtru, in care se acumuleaza apa,se introduce sorbul unei pompe afIate la suprafataterenului sau se intl'ocluc una sau doua pompesubmersibile.
222
parr: E:=
pOh'.~ie.:: ....
lmpe-t era.;:"?
5f ba..z
tolu: ~j
iih!":' lUlli:
~amp:",- .
Irrutc-3'iTial ;i"
trep'",cob::·:
FI!J. 9.23. ::\Iodifiearca directici decurgere a apei Intr-l1n lalu'?' prin
drenare electroosmotie;,:1 - catorl (put-filiru sau mtru acicular legat de instalatia de pompare);2 - anol! (lJara de ote!); .) -linii de
ement,
Fig. 9.21. Filtru acicular vacuumat:
1- coborirea nivelului apei in urma dl'en~rji gl'avitationale; 2 - coborlrea nivelului ape! in urma dl'enarii cu vacuum; 3 - dol' de argi!a; 4 - filtl'u
acicular.
b.
+ -
a.
Fig. 9.20. Detalii ale vlrfului unui filtruacicular:
a - In cursul infigerii; b - In cursul pomparii;1- teava de injectare a apei sub presiune sau(eava de absorbtie; 2 - fiJtru; 3 - venti! sfericdeschis; 4 - venti! sferic inchis; 5 - filtru
natural.
se leaga la polul pozitiv al unei surse de curent de 30 ... 60 V, devenind anozi,in timp ce conducta colectoare a instalatiei de filtre aciculare se leaga la polulpozitiv; la trece1'ea curentului electric, apa se duce la filt1'ele aciculare (catozi)de unde este pompata (fig. 9.22).
~~,\tun.ci ?incl intr-un pihni~lt satura~ se creeaza ?l~p~tenti~le1ectric,'de exemp1u prm mtroducerea a dOl e1ectrozl 1a 0 anum Ita dlstanta unul decelalalt, cationii aflati in apa din pori §i apa insa§i se deplaseaza spre electl'odulnegativ (catod). Acesta este fenomenul de electroosmoza, folosit in aceastasitua\,ie, astfel: alternativ cu filtrele aciculare se introduc tevi metalice care
224
Fi!!. 9.22. Illstalatie de drenare electroosmoticii enfiItrc acicular,,:
1- fiJtl'U acicular (catod); 2 - bara LIe olel «morl);3 - s(a tia de pompal'P; 4 - generator l!~ curent.
Din figura 9.23 rozulta un alt ,efect favorabil pe care 11prezinta drenareaelectroosmotica: prin dirijarea curentului de apa dinspre taluz(unde sintdispu~i anozii) spre interior (unde sint dispu~i catozii rep1'ezentanti de puturi-
uncle:
(9.7)
(9.6)
(9.8)
11S .jk
q=
Zm:t.-: -
5e inloeuie~te relatia (9.S) in rela\ia (9.4):
Fig. 9.25. Schema pentru calcu\u\ debitlll Q pompat din mai multe puturi slIEultan.
226
Relatia (9.6) eXlwima relatia clintr>? dehitul q pomp at din put ~i denivelarea So rezultatiL
Distanta R se stabile~te eu urmii toarea relatie determinaUl experimental:
81 unui put fietiy de raza Rl ~i ayind aceea~i raza de influent,a R ea putulizolat(fig. 9.25). 1n aeest fel se ohtine dehitul totalQ necesar pentru obtinereadenivelarii so: ~
inloeuind aeeasti'l valoare a gradientului in legea lui Darcy q = ale·i,56 obtine urmatoarea expresie pentru debitul maxim ee se poate extrage dintr-un put:
in cal'e So se exprima in m, iar k in m/s. Tot experimental s-a doyedit ca pompal'ea se poate efeetua doar daca gl'adientul hidraulie ee se realizeaza la intl'area apei in put (~i care cre~te odata eu cre~terea debitului) nu intl'ecevaloarea:
Relatia (9.6) stabilita pentl'u pomparea dintr-un put a fast extinsa 9ipentru cazul pomparii din mai multe puturi, admitind ca acestea s-ar dispunepe perimetrul unui cere de raza Rl ~i ca efectullor cumulat este egal cu eel
J
Fig.
1-
fata cednare ~c
-----~---~,/ Nivdul afJCI
Fig. 9.23. Dren eu baza in stratn!permcabiJ.
--- .
Fig. 9.27. Drcn coborit pinii la stratul impermeabiI:
1- dl'cn; 2- pinzil rlr. no:!: ;; - eoleetor:.J - dOli clan~ de argilii: D - sIr,,! il11per
meabil; G - drum.
a definit in mod general domeniul de aplicabilitate al difel'itelol' mijloace, dupacum urmeaza:
k = 10-9 mis, evacuaI'e eu mijloace manuale (gaJeti etc.);If = 10-9 ••• '10-7 mis, pomp are intel'mitenta:If = 10-7 •.• 10-4 mis, filtre aciculal'e vacuum ate, drenare electl'90smotica;If = 10-4 ••. 10-1 mis, puturi filtre:k = 10-1 ... '10 m/s. epuismentul direct posibil pentru inaltimi de apB
sub 3 m;k> 10 m/s epuizarea apei nll este posibila.
Drcnajcle sint lucrari cu caractcr dcfinitiv pentru coborirca pc cale gravitaponaJa a ni
Yelului apei subterane. Domeniile de utilizare a drenajelor sint foarte variate (construc!ii. gos-"podaric comunala. imbunatapri funciare ~. a.). Foarte di\'Crse ca aIcatuire ~i destinatie, dre
najeIe au 0 func~ie comuna, aeeea de combaterc a cfectului daunator al unui nivel ridicat ai
apei subterane, fie ca este vorba de 0 construepe subterana, (funda\ie, tuneI. galerie etc.). fic
de 0 lucrare de suprafa!a (drum. calc feratii, zid dc sprijin etc.). de arnpiasamentul unei industrii, unui ora~ sau al unei exploatari agricole.
Cel mai simplu tip de drcnaj il constituie 0 tran~ce umplutii cu pietri~ sau piatra sparta.Acest tip este putin utilizat in prezent. deoareee porii drenului se colmateazii rapid cu particule fine aduse de apii. Sistemul obi~nuit de dren estc cel care separii functia de captarc
(care revine umpluturii drenante) de cea de transport ai apci captate (care revine unei conducte par!ial perforate din beton. azbociment. material ceramic, material plastic etc., a~ezate
Ja baza). Prin alegerea unci pante convenabilc, apa estl' condusa spre puncte de colcctarcde unde cste indepartatii prin pompare.
In figura 9.27 se aratii un clrcn fundat intr-un strat impermeabil, care intercepteaza
() pinza de apa de sub terasamcnteIe unui drum. Cind baza drenului riiminc in "stratul de apii(fig. 9.28), cota la care se plaseaza ~i distanta dintre drenuri trebuie astfel alese incH sa seasigure eoborirea dorita a niwlului apei.
:\laterialul din corpul dreuului poate fi omogen, alciituit clin pietri~ ~i nisip (fig. B.27,
9.28) sau poate fi alcatuit clin mai mulle strate. clupii regula filtrului inycrs (fig. \!.2g).
9.4. DRENAJE
Probleme deosebite se pun la drenarea terenu]ui pc traseele cailor de comunica!ii inzona susceptibiIa de alunecare. Daca stratifieatia ~i conditiiIe hidrogcologice pot fa\'oriza plerderea de stabilitate a unui versant in ca:'e se opereazii 0 decapare, se pot folosi drenuri dis
puse dupa suprafe~ele potentiale de a!unecare. exeeutate prin fora rea UnoI' gauri in care seintroduc tevi perforate (fig. 9.:30). Asemenea dl'enuri pot atinge lungimi mari. de peste 100 m.o alternativa 0 cOllstituie interceptarea pinzelor dc apa printr-un clren amenajat pe supra-
228
229
b
Fi!J. !J.30. Drenuri orizontale (1).
a
l"ly. !I.a:.!. Dren:a - in spalele zidului de sprijin de greutate; b - inspatBlc ziduln;-cornier: l-argila: 2-umplulura:3 - dren: 4-lJartJacane; 5- eoleetor; 6 - I"un-
da1ie de l>etun 5i!!'.plu;;' - teren natural.
,..:..1/--..1/
Fig. 9.:n. Dren sns\ inut de un mastvde pamlnt compactat:
1 - uren; :! - colectol'; 3 - p::tlnjnt conlpaetat.
Fig. 9.29. Dren din mai multe strate.
9.5. POMPE PENTRU EVACUAREA APEI DIN SAPATURA
o conducta dc coleclarc semipcrforata, pc 0 fundatic de beton simpJu. La 5uprafata tcrenului,Jinga coronamentul zicluJui, 5e amcnajcc,za, de asemenea, 0 rigola pentru coleetarea apci dinprccipitatii.
Po;npelc utilizate pentru e\'aeuarea apci din sap,'ituri pot fi imparple in dOlla categorii:
_ pompe aspiratoare (pompa Cll piston, pompa ell diafragma etc.);_ pompc aspiratoare-respingatoare (pompe centrifuge, pompe cu ejector hidrauJic, pompe
cu ejector pneumatic).
Pompele cn piston pot fi ae\ionate manual sau mecanie. Ele au deza\'antajul ca gaI'IIitmile se uzeaz,'j repede datorita particu1elor fine de nisip aflate in slJspensie ~i absorlJite oclat,'jen apa.
Pompcic Cll (/(afragmCl sint mai rolJUste, a\'ind lIrept pislon 0 diafragma elastica din piele;an deza\'antajul u11ui elebit mic.
Cele mai utilizale la lucrarile ell' epuismenle sint po'npeic ccntritlIgc, actionate de mo
toare Cl1 e:o;plozie sau ele motoare electrice. I11alpmea de aspira\ie cste ell' 6 ... 8 m, iar l11aL
jimea de refulare poate atinge 50 m Ja pompele ITIonoetajate ~i 80 m ]a cele multietajate.Func\ionarea pompei reclama umplerea cu apa a eo]oa11ci de aspiratie ~i a eamerei rotorului.
Un tip special de drenaj iI constituie drcrujlIl prin vcnlihre, utiJizat in paminturi argiloase cu capacitate mare de re\inere a ape!' cOllslllld elintr-un sistem de puturi cu pcretidin material poroS, in care 5C asigurii 0 circula\ie de aer, cu tiraj natural sau fortat.
BiodrenajlIl reprezillta drenajul ce se rcaJizeaza prill dectul vegetatici ce acopera terenul.
fata deeaparii ~i sustinut de un contrafort din pamint compaetat (fig. 9.31). l\Iasuri de elrenare se ccr luate ~i in cazul zielurilor de sprijin, pentru a degreva zidul de presiunea apci. Inaccst scop, in spatele zidului de greutate (fig. 9.32, a) sau al peretelui Yertical la zidul-cornier '(fig. 9.32, b), sc plascaza un material cu 1'01 ele fiJtru invers prin raport cu matcrialulgrmmlar al umpluturii care asigura racorelarea dintrc zid ~i taluz. La IKZ1 filtrului se a~aza
IjIj
I
- apii
Fig. 9_~.•..SJ
2
1,
r
Fig. 9.34. Pompa cuejector pncmnatic:
1 - tub perforat; :J - eameriidcamestec; 3-con(lucU de aer cornprimat;4. - condllctii de refulare.
9.33. Pompa Cll ejector hidraulic;'
aspira tie; 2 - refularc;3 - duzii.
3
1-Fig.
9.6. SAPAREA $1 BETONAREA SUB APA
230
La exeeutarea srlpalurilor sub nivelul apd sc reeurge dnd, datorita dcbitului mare sau
altoI' conditii locale, nu este posibila evaeuarea apei din sapaturii (in special la amp]asamen
tc]c aeoperi te eu apii). Aecla~i proeedeu poate fi u tilizat ~i la coborirea chesoanelor deschise
~i a coloanclor (v. cap. 13 ~i 14).In Iigurile 9.35 ~i 9.36 sc aratii doua modalitiiti de execlltie a siipaturilor sub apa intr-un
cheson deschis lansat de pe 0 insula artificiala cu batardou. Saparea cu graifarul (fig. 9.35)
se utilizeaza In cazu] piimlnturilor coezivc ~i al pietri~urilor.
In nisipuri sau uisipuri priifoasc, saiJarea se poate executa In"ecanizat, utilizindll-sc insta
latii de airlift (fig. 9.36) sau hidroelcvator funetionind similar :eu pompelc descrise mai ina
intc, eu deoscbirea ea prin coildueta de aspiratie este aasorbitii suspensia de apa cu pamint
l1umita pulpc/o
In spatii largi, saparea sub apa se rcalizeaza eu ajutorul dragi]or p]utitoarc.
Betonarea Cll pi/nie {in! reprczinta mijlocul eel mai bun ~i mai raspindit in prczcnt pentru
belonarea sub apa. La aecst proccdeu, cunoseut ~i sub uumelc de Contractor (fig. 9.37), se
utilizcaza un tub metalie din tronsoane cc se imbina la lungimea dorita, prcyiizut la capatul
superior eu 0 pUnic .. \ctionat dc 0 macara sau un troliu fixat pc 0 estacada, tubul estc coborit
pilla aproape dc baza incintci ce urmeaza a sc betona. Cn dop 9in cilp, saei, hirtie etc. ]a gurapUniei sau un capac mobi! la baza impiediei\ amestccar~a priniei ~arje dc beton en apa. Sc in
troduce beton ill tub,. aeesta impinge ~i expulzcazii dopul sau se deschidc eapaeul de la baza,betonul patrunzind astfel in incintii. Tubul se men\ine plin ~i sc ridieii pc masnra umplerii
incintei, urmiirindu-se ca in permanentii intre suprafata betonului ~i baza tubului sa ramina
Tipurile de pompe utilizate la lucrarile de fundatii de adlnclme slnt: pompa cu ejector
hidraulic ~i pompa cu ejector pneumatic (airlift).
Principiul de functionare a pompei cu ejector hidraulic este aratat In figura 9.33. Corpul
pompei se ana sub apa. Printr-o conducta este trimis un jet de apa eu presiune, obligat sa
treadi printr-un orificiu ingust (duza). La ie~irea din duzii, ea urmare a maririi bru~te a see
tiunii, se produce 0 reducere a vitezei
care creeaza 0 depresiune, un vacuum
suficient de puternic pentru a antre
na apa din put. Pompa eu ejector
hidraulic, numita ~i hidroelevator. are
avantajul de a nu neeesita umplerea
cu apa a conductei de aspiratie la
intrarea In functiune. Principiu] de
funcponarc a pompei cu ejector pneu
matic (airliftului) cstc ariitat In figura
9.34. Un tub perforat de 100
200 mm diametru ~i 0,60 ... 1,00 m
]ungimc are sudat de el 0 camerii in
care patrundc 0 conduct a de aereomprimat. Apa este aspirata ca urmarc a diferentei Intre dcnsitatea
mai redusa (prin amestecarea cu aer)a apei din conGueta de refulare ~icea a apei din put. Yiteza de ridicare a apd in airlift cre~te odata
cu presiunca hidrostatica, de aceeaeste il1dicat ea airliftul sa sc gaseasca
cu cel putin 3 m sub nivelul apei.
supra.-"I:
I~a. ~WJra
i0!o;;~:at:fS'
;;ub L-_-: f-ro:
~~\....V·~d.: ~
f
c
. '-. - -"' ...
b
e
Fig. 9.:J9. Executia unci pilc de pod.
d
a
Grosimea dopului asHel determinata es te foarte mare. Ea se poate rcduce dacii se iauIn considerape for~ele de frecare care se dezvolta la contactul Intre peretii incintei ~i betonul
din dop ~i daca se tine seam a ca, datorita aderentei dintre betonul proaspat tnrnat ~i teren,presiunea hidrostaticii se exereita nllmai pe 0 parte a suprafetei dopului, in contact cu apagravitaponaliL
Principalcle faze de cxceu~ic ale unci pile de pod eu fllndare dirccla, la care saparea~i betollarea s-au executat sub apa sint:
infigerea palplan~elor metaliee prin batere ell 0 soneta plutitoare (fig. 9.39, a):
ll10ntarea cadrelor orizontalc de realizare a incintei de palplan~e (fig. 9.:19, b);
saparea eu graifarul aeponat de un excavator montat pe un vas (fig. 9.39, c);
betonarea sub apii eu metoda Contractor a unui clop la baza incintci (fig. 9.39, d);
evaeuarea apei din ineinta, turnarea tiilpii de fundare a pilei; dell10ntarea cadrelor
cle rigidizare ~i Inloeuirea eu contrafi~e care se clesearea in fundape; eofrarea pilei (fig. 9.39, e):
- betonarea 'in useat a pilei; taierea sub apii a palplan~elor ll1etaliee deasupra talp;icle funclare (fig. a.39, f).